热变形（压缩、ECAP）-预回复对超高强铝合金Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047

发布时间：2020-12-17 21:28

　　7000系铝合金作为一种高强度铝合金,在热变形过程中会伴随着微观组织的演变,材料可能会产生各向异性,而细小晶粒组织通常可以使合金获得优良机械性能。等通道转角挤压（ECAP,Equal Channel Angular Pressing）是一种可以制备出致密、大块、较均匀的超细晶材料的大塑性变形方法。本文设计并制备出超高强铝合金Al-10.78Zn-2.78Mg-2.59Cu-0.22Zr-0.047Sr,研究热变形（热压缩、ECAP）—预回复对其组织性能的调控,并初步探索不同工艺下材料各向异性表现。主要研究工作及结论如下:（1）研究45%热压缩—固溶—时效工艺对超高强铝合金组织性能的影响。结果表明,合金具有较高强度,其峰时效（120℃×48h）屈服强度与抗拉强度分别为656.2 Mpa及710.7 Mpa。合金在硬度及电导率上存在各向异性,两者性能均是L-T方向优于L-S及T-S（即纵向L、横向T和短横向S）。XRD及EBSD定量分析得出合金位错强化与晶界强化总强化为42.1 MPa。高强铝合金在T-S、L-S及L-T三个方向峰时效下晶间腐蚀最大深度分别为186.31μm、212.74μ... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本文研究背景
    1.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金研究现状
        1.2.1 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金发展进程
        1.2.2 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金合金化
        1.2.3 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金热处理制度
    1.3 等通道转角挤压法（ECAP）
        1.3.1 ECAP基本介绍与原理
        1.3.2 ECAP工艺参数
        1.3.3 等通道转角挤压（ECAP）应用前景
    1.4 7000 系铝合金高温变形行为
        1.4.1 回复
        1.4.2 连续动态再结晶（CDRX）
    1.5 合金各向异性
        1.5.1 合金各向异性
        1.5.2 合金向异性的改善
    1.6 Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的腐蚀类型
        1.6.1 点腐蚀
        1.6.2 晶间腐蚀
        1.6.3 剥落腐蚀
    1.7 7000 系铝合金微观组织结构表征
        1.7.1 X射线衍射分析
        1.7.2 电子背散射衍射分析
    1.8 本课题研究意义和内容
第二章 材料的制备及性能检测方法
    2.1 材料制备过程
        2.1.1 实验设备与检测仪器
        2.1.2 合金熔炼
        2.1.3 挤压加工
        2.1.4 实验热处理工艺
        2.1.5 热压缩工艺
        2.1.6 ECAP大应变加工及后续热压缩
    2.2 合金微观组织分析
        2.2.1 SEM分析
        2.2.2 金相观察（OM）
        2.2.3 XRD分析
        2.2.4 EBSD分析
    2.3 性能测试
        2.3.1 显微硬度
        2.3.2 电导率测试
        2.3.3 拉伸性能实验
        2.3.4 抗腐蚀性能测试
    2.4 本章小结
第三章 热变形-固溶-时效态下超高强铝合金的组织性能及其各向异性
    3.1 引言
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果
        3.3.1 微观组织及晶界晶粒特征分布
        3.3.2 XRD分析及位错密度
        3.3.3 力学性能与电导率
        3.3.4 抗晶间腐蚀性能
        3.3.5 抗剥落腐蚀性能
    3.4 分析与讨论
        3.4.1 强化机理
        3.4.2 抗腐蚀性能及各向异性
    3.5 本章小结
第四章 热压缩-预回复-固溶-时效下超高强铝合金的组织性能及其各向异性
    4.1 引言
    4.2 实验方法
    4.3 实验结果
        4.3.1 微观组织及晶界晶粒特征分布
        4.3.2 XRD分析及位错密度
        4.3.3 力学性能与电导率
        4.3.4 抗晶间腐蚀性能
        4.3.5 抗剥落腐蚀性能
    4.4 分析与讨论
        4.4.1 强化机理
        4.4.2 抗腐蚀性能及各向异性
    4.5 本章小结
第五章 热压缩-ECAP-预回复-固溶-时效下超高强铝合金的组织性能及其各向异性
    5.1 引言
    5.2 实验方法
    5.3 实验结果
        5.3.1 微观组织及晶界晶粒特征分布
        5.3.2 XRD分析及位错密度
        5.3.3 力学性能与电导率
        5.3.5 抗晶间腐蚀性能
        5.3.6 抗剥落腐蚀性能
    5.4 分析与讨论
        5.4.1 强化机理
        5.4.2 抗腐蚀性能及各向异性
    5.5 本章小结
第六章 热压缩-ECAP-热压缩-预回复-固溶-时效下超高强铝合金的组织性能及其各向异性
    6.1 引言
    6.2 实验方法
    6.3 实验结果
        6.3.1 微观组织及晶界晶粒特征分布
        6.3.2 XRD分析及位错密度
        6.3.3 力学性能与电导率
        6.3.4 抗晶间腐蚀性能
        6.3.5 抗剥落腐蚀性能
    6.4 分析与讨论
        6.4.1 强化机理
        6.4.2 抗腐蚀性能及各向异性
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文工作小结
    7.2 本文主要创新点
    7.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间科研成果


【参考文献】：
期刊论文
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[2]3104铝合金板材不同方向拉伸性能及断裂特征的研究[J]. 张军利,鲁法云,王昭,赵凤.  材料导报. 2015(14)
[3]固溶时效工艺对7055铝合金组织和力学性能的影响[J]. 张静,杨亮,左汝林.  稀有金属材料与工程. 2015(04)
[4]新型热机械处理对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织与性能的影响[J]. 张纪帅,陈志国,任杰克,陈继强,魏祥,方亮.  中国有色金属学报. 2015(04)
[5]预回复退火对7085铝合金挤压材组织和性能的影响[J]. 许晓静,张允康,邓平安,吴瑶,张振强,卢予东.  材料热处理学报. 2014(08)
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博士论文
[1]铝合金点蚀过程与稀土沉积的机理研究[D]. 孙道明.复旦大学 2009

硕士论文
[1]压下量对7xxx系铝合金挤压带板各向异性的影响[D]. 向前.哈尔滨工业大学 2015
[2]等通道转角挤压7075铝合金组织性能演化规律研究[D]. 杨栋.合肥工业大学 2014
[3]7A04铝合金棒材力学性能各向异性研究[D]. 孙强.中北大学 2011



本文编号：2922745